关于激光扫描测量设备现状的研究

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1、堡堕关于激光扫描测量设备现状的研究Researchonthepresentsituationoflaserscanningmeasuringequipment宋宜容1程千元2陈广峰3王东红2(1青海大学地质工程系，青海西宁810016；2兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室，甘肃兰州730050；3北京大学地球与空间科学学院，北京100871)摘要：激光扫描技术是近年发展起来的一门新技术，被誉为“继GPs技术以来测绘领域的又一次技术革命”。目前生产激光扫描测量设备的厂家众多，激光扫描系统产品的种类繁多，不同产品在不同的工

2、程领域的使用各有优势。通过在实际工程的应用，对比了不同设备的性能。重点介绍了Rie一激光扫描在水电地形测量中应用。关键词：激光扫描测量设备；产品现状；设备性能；地形测量Abstract：TherearemanymanufaccLlreroflaSerscanningmeaSuringequipmentatpresent，andtherearemanyt)rpesoflaserscanningsystemproducts．AdVantagesofdi往'erentproductshaVedi往爸rent．Throughtheapp

3、licationinprac七icalengineering，thedi矗’erentped'o肌anceoftheequipmentiscompared．RiegllaserscanningapplicationinhydropowercopographicsuⅣeyhasbeenhighlighted．Keywords：1aserscanningmeasuringequipment；productstatus；equipmentpe—．onnance；topognphicsurvey中图分类号：TB22文献标识码：B文章编号

4、：1003—8965(2014)04一0078一03测绘是一项关系国计民生的重要工作，工作任务繁重且工作环境艰苦。随着近年来高学历的专业技术人才的加入，在一定程度上缓解了因人员缺少带来的生产压力。伴随着测绘科学技术的飞速发展，测绘设备落后成为制约专业队伍发展的主因。据调查，目前生产激光扫描仪的公司众多，典型的有瑞士的Leica公司、美国的3DDigital公司和PoIhemus公司，加拿大的OpTech公司、瑞典的TopEye公司、奥地利的RiegI公司等，在实践中得到广泛应用。1产品现状激光扫描系统产品的种类繁多，不同产品在不

5、同的工程领域的使用各有优势。按照不同的行业使用要求、工作原理等进行分类。1)按照扫描运行平台划分：机载型激光扫描系统；地面型激光扫描系统(移动式扫描系统和固定式扫描系统)：手持型激光扫描系统。机载型激光扫描系统是在小型飞机或直升机上搭载，由激光扫描仪、成相装置、定位系统、飞行惯导系统、计算机及数据采集器、记录器、处理软件和电源组成。适用于大面积区域测量和国家框架基础大地测量工作。地面型激光扫描系统是一种利用激光脉；中对被测物体进行扫描，可以大面积、快速度、高精度、高密度的取得地物的三维形态及坐标的一种测量设备。一般在工程建设、考

6、古等行业使用较多，尤其适合高陡峡谷的测量工作。手持型激光扫描系统多用于采集小型物体的三维数据，一般配以柔性机械臂使用。适合于机械制造与78开发、产品误差检测、影视动画制作与医学等领域。2)按照激光光束的发射方式划分：灯泡式扫描仪(图1)：三角法扫描仪(图2)：扇形扫描仪(图3)。图1灯泡式扫描仪图2三角法扫描仪图3扇形扫描仪3)按照扫描仪测距原理划分．基于时间漂移原理(Time—of一州ght)；基于相位原理(phasemeasurement)：基于激光雷达或光学的三角测量原理(0pticaltriangulation，Lase

7、rRadar)。2设备性能对比瑞士徕卡ScanStation2、加拿大OptechlLRIS36D和奥地利RiegILMS3个公司的激光扫描设备目前是行业中使用较多的，尤其在硬件性能和设计上各具特色，以其测程远、点精度高和扫描速度快而受关注。在软件方面，因设备测量技术不同，均自带的适用软件，设计理念不同，对不同行业数据处理要求各异。三款激光扫描设备主要性能和指标对比见表2。表1基于各扫描测距原理扫描设备对比表扫描测距原理范围lm】原始数据精度【mml代表品牌时间测量0～1000>10RIegI，optech．1site相位测量<

8、100<10Z+F．I引ca，faro，⋯mbIe光学三角<10<1MenshMinoIta，三坐标激光雷达Optech，riegI在数据后处理软件方面，因其硬件设施的不同在软件设置中有很大的不同，但其均可以导出适宜绘图的通用格式文件，便于后续完美编辑处理。徕卡